-
[Technisches Gebiet]
-
Die Erfindung betrifft ein betrifft eine Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm, insbesondere eine Schnellwechselstruktur, die es dem Roboterarm ermöglicht, eine schnelle und genaue Ausrichtung zu erzielen, wenn ein Werkzeuganschluss ausgetauscht wird, wobei der Werkzeuganschluss nach der Ausrichtung nicht herunterfällt und somit eine zügige Arbeit durchführt.
-
[Stand der Technik]
-
Gemäß dem herkömmlichen Roboterarm ist ein Werkzeuganschluss an dem vorderen Ende des Roboterarms angebracht, um die Arbeit des Ergreifens von Gegenständen usw. auszuführen. Für eine Vielzahl von Produktionslinien ist es jedoch oftmals unmöglich, die Arbeit mit einem einzigen Werkzeuganschluss abzuschließen. Daher wurde ein mechanischer Arm entwickelt, an dem sich verschiedene Werkzeugköpfe für verschiedene Operationen austauschen lassen. Damit erzielt der Roboterarm einen Mehrmaschineneffekt. In der Praxis kommt es jedoch beim Wechseln des Werkzeuganschlusses häufig vor, dass der Roboterarm und der Werkzeuganschluss nicht genau ausgerichtet sind, was dazu führt, dass der Werkzeuganschluss nicht normal arbeitet oder sogar der mechanische Arm abfällt und dergleichen. Wenn der Bediener den Werkzeuganschluss austauscht, ist es daher oft zeitaufwendig und arbeitsintensiv, den Ausrichtvorgang durchzuführen, was die Arbeitszeit stark verzögert und die Produktivität verringert.
-
[Aufgabe der Erfindung]
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm zu schaffen, die eine schnelle und genaue Ausrichtung ermöglicht, wenn ein Werkzeugkopf ausgetauscht wird, wobei der Werkzeugkopf nach der Ausrichtung nicht herunterfällt und somit eine zügige Arbeit durchführt.
-
[Technische Lösung]
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
-
Gemäß der Erfindung wird eine Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm bereitgestellt, der einen Armhalter und einen Werkzeuganschluss aufweist. Die Oberseite des Werkzeuganschlusses ist mit der Unterseite des Armhalters verbunden. Ein narrensicherer Effekt ist erzielbar, indem mehrere an der Unterseite des Armhalters angeordnete Positioniervorsprünge in die jeweiligen an der Oberseite des Werkzeuganschlusses ausgebildeten Positionierausnehmungen eingreifen. Ein an der Oberseite des Werkzeuganschlusses angeordneter, erster leitender Anschluss ist nach einem an der Unterseite des Armhalters angeordneten, zweiten leitenden Anschluss zur Verbindung genau ausgerichtet, wobei ein erstes Luftloch und ein zweites Luftloch ebenfalls ausgerichtet sind, wodurch ein schneller Wechsel von Werkzeugen zu erzielen ist. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass der Armhalter und der Werkzeuganschluss nach der Verbindung falsch ausgelenkt werden. Daher ist eine zuverlässige Betätigung von Werkzeugköpfen gewährleistet. Ferner wird vermieden, dass der Werkzeugkopf beschädigt wird, weil er sich vom Roboterarm löst.
-
Figurenliste
-
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm, wobei ein Armhalter und ein Werkzeuganschluss voneinander getrennt dargestellt sind;
- 2 eine weitere perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm, wobei der Armhalter und der Werkzeuganschluss voneinander getrennt dargestellt sind;
- 3 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm;
- 4 einen weiteren Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm;
- 5 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm im Gebrauchszustand; und
- 6 eine weitere perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm im Gebrauchszustand.
-
[Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels]
-
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist eine erfindungsgemäße Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm einen Armhalter 1 und mindestens einen Werkzeuganschluss 2 auf.
-
Der Armhalter 1 weist eine Oberseite 11 und eine Unterseite 12 auf, die einander gegenüberliegen. Ein Zapfenloch 13 ist in der Mitte der Unterseite 12 des Armhalters 1 ausgebildet. Es sind mehrere Positionierausnehmungen 14 in ungleichmäßigen Abständen um den Umfang der Unterseite 12 des Armhalters 1 herum angeordnet. Die Unterseite 12 des Armhalters 1 ist mit mindestens einem ersten leitenden Anschluss 15 versehen. Mindestens eine erste Luftdüse 16 ist an mindestens einer Seite des Armhalters 1 angeordnet. Die Unterseite 12 des Armhalters 1 ist mit mindestens einem ersten Luftloch 17 so versehen, dass das erste Luftloch 17 und die erste Luftdüse 16 miteinander kommunizieren. Auf der Oberseite 11 des Armhalters 1 ist ein Armmontagevorsprung 18 vorgesehen.
-
Der Werkzeuganschluss 2 weist eine Oberseite 21 und eine Unterseite 22 auf, die einander gegenüberliegen. Die Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 ist mittig mit einem Positionierzapfen 23 versehen, der in das in der Mitte der Unterseite 12 des Armhalters 1 befindliche Zapfenloch 13 eingreift. Es sind mehrere Positioniervorsprünge 24 in ungleichmäßigen Abständen um den Umfang der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 herum angeordnet und stehen mit den um den Umfang der Unterseite 12 des Armhalters 1 herum angeordneten Positionierausnehmungen 14 in Eingriff [siehe 3]. Mindestens ein zweiter leitender Anschluss 25 ist an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordnet und steht in Kontakt mit dem ersten leitenden Anschluss 15, der an der Unterseite 12 des Armhalters 1 angeordnet ist. Der Werkzeuganschluss 2 ist an mindestens einer Seite mit einer zweiten Luftdüse 26 und an der Oberseite 21 mit mindestens einem zweiten Luftloch 27 versehen, wobei das zweite Luftloch 27 und die zweite Luftdüse 26 miteinander kommunizieren. Außerdem sind das zweite Luftloch 27 und das erste Luftloch 17 aufeinander ausgerichtet [siehe 4]. Der Werkzeuganschluss 2 weist bodenseitig einen Montagesockel 28 auf.
-
Wie in 5 gezeigt ist, geschieht die Montage in der Weise, dass der Armhalter 1 über den Armmontagevorsprung 18 mit dem vorderen Ende eines Roboterarms 3 verbunden ist. Gemäß 6 ist der Werkzeuganschluss 2 über den Montagesockel 28 mit einem Werkzeugkopf 4 verbunden. Gemäß der Erfindung können mehrere Werkzeuganschlüsse 2 vorgesehen sein, die mit den jeweiligen Werkzeugköpfen 4 unterschiedlicher Funktionen verbunden sind. Die erste Luftdüse 16 des Armhalters 1 und die zweite Luftdüse 26 des Werkzeuganschlusses 2 sind jeweils mit einer Luftdruckquelle verbunden. Der erste leitende Anschluss 15 des Armhalters 1 ist mit einer Stromquelle verbunden, wobei der zweite leitende Anschluss 25 des Werkzeuganschlusses 2 mit dem Werkzeugkopf 4 verbunden ist.
-
Wenn der Werkzeugkopf 4 am vorderen Ende des Roboterarms 3 ausgetauscht werden soll, wird der Roboterarm 3 angetrieben, um sich zum Austauschbereich des Werkzeugkopfs 4 zu bewegen. Dann wird der Betrieb der Luftdruckquellen, die mit der ersten Luftdüse 16 des Armhalters 1 und der zweiten Luftdüse 26 des Werkzeuganschlusses 2 verbunden sind, unterbrochen, damit sich der Armhalter 1 und der Werkzeuganschluss 2 voneinander lösen. Danach wird der Roboterarm 3 zu dem zu montierenden Werkzeugkopf 4 verschoben. Damit können der am vorderen Ende des Roboterarms 3 angeordnete Armhalter 1 und der zu montierende Werkzeugkopf 4 miteinander verbunden sein. Gleichzeitig kann der in der Mitte der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordnete Positionierzapfen 23 in das in der Mitte der Unterseite 12 des Armhalters 1 befindliche Zapfenloch 13 eingreifen. Außerdem greifen die um den Umfang der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 herum angeordneten Positioniervorsprünge 24 in die um den Umfang der Unterseite 12 des Armhalters 1 herum angeordneten Positionierausnehmungen 14 formschlüssig ein. Außerdem kommt der an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordnete, zweite leitende Anschluss 25 in Kontakt mit dem an der Unterseite 12 des Armhalters 1 angeordneten, ersten leitenden Anschluss 15, wodurch die elektrische Energie über den ersten leitenden Anschluss 15 und den zweiten leitenden Anschluss 25 an den Werkzeugkopf 4 gelangen kann. Das an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordnete, zweite Luftloch 27 ist auf das an der Unterseite 12 des Armhalters 1 angeordnete, erste Luftloch 17 ausgerichtet. Daraufhin werden die Luftdruckquellen, die in Verbindung mit der ersten Luftdüse 16 des Armhalters 1 und der zweiten Luftdüse 26 des Werkzeuganschlusses 2 stehen, in Betrieb gesetzt, um den Armhalter 1 und den Werkzeuganschluss 2 durch Luftdruck miteinander zu verbinden.
-
Durch den formschlüssigen Eingriff der um den Umfang der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 herum angeordneten Positioniervorsprünge 24 in die um den Umfang der Unterseite 12 des Armhalters 1 herum angeordneten Positionierausnehmungen 14 können verschiedene Werkzeugköpfe schnell und einfach ausgetauscht werden. Beim Austausch des Werkzeugkopfes 4 kann der narrensichere Effekt erzielt werden, indem an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordnete Positioniervorsprünge 24 in die an der Unterseite 12 des Armhalters 1 ausgebildeten Positionierausnehmungen 14 formschlüssig eingreifen. Damit wird der zweite leitende Anschluss 25 des Werkzeuganschlusses 2 mit dem ersten leitenden Anschluss 15 des Armhalters 1 in genauen Kontakt gebracht, um den Werkzeugkopf 4 elektrisch zu betätigen. Das zweite Luftloch 27 des Werkzeuganschlusses 2 ist genau nach dem ersten Luftloch 17 des Armhalters 1 ausgerichtet, wodurch der Werkzeuganschluss 2 und der Armhalter 1 durch Luftdruck miteinander verbunden sind. Außerdem wird vermieden, dass der Armhalter 1 und der Werkzeuganschluss 2 falsch ausgelenkt werden sowie der erste leitende Anschluss 15 und der zweite leitende Anschluss 25 voneinander getrennt werden, was dazu führt, dass der Werkzeugkopf 4 die Stromversorgung verliert und somit nicht aktiviert werden kann. Ferner wird vermieden, dass eine Fehlausrichtung des ersten Luftlochs 17 und des zweiten Luftlochs 27 auftritt, was dazu führt, dass der Werkzeugkopf 4 beschädigt wird, weil sich der Werkzeugkopf 4 vom Roboterarm 3 löst.
-
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel und die Zeichnungen sollen die erfindungsgemäße Schnellwechselstruktur des Roboterarms nicht beschränken. Als Alternative dazu kann die Unterseite 12 des Armhalters 1 mittig mit einem Positionierzapfen 23 und um den Umfang der Unterseite 12 herum mit einer Mehrzahl von Positioniervorsprüngen 24 versehen sein, wobei die Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 mittig mit einem Zapfenloch 13 und um den Umfang der Oberseite 21 herum mit einer Mehrzahl von Positionierausnehmungen 14 versehen ist. Auf diese Weise kann eine schnelle und genaue Ausrichtwirkung des Armhalters 1 und des Werkzeuganschlusses 2 erzielt werden.
-
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Schnellwechselstruktur für einen Roboterarm, der einen Armhalter 1 und einen Werkzeuganschluss 2 aufweist. Die Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 ist mit der Unterseite 12 des Armhalters 1 verbunden. Ein narrensicherer Effekt ist erzielbar, indem mehrere an der Unterseite 12 des Armhalters 1 angeordnete Positioniervorsprünge 24 in die jeweiligen an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 ausgebildeten Positionierausnehmungen 14 eingreifen. Ein an der Oberseite 21 des Werkzeuganschlusses 2 angeordneter, zweiter leitender Anschluss 25 ist nach einem an der Unterseite 12 des Armhalters 1 angeordneten, ersten leitenden Anschluss 15 zur Verbindung genau ausgerichtet, wobei ein erstes Luftloch 17 und ein zweites Luftloch 27 ebenfalls ausgerichtet sind, wodurch ein schneller Wechsel von Werkzeugen zu erzielen ist. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass der Armhalter 1 und der Werkzeuganschluss 2 nach der Verbindung falsch ausgelenkt werden. Daher ist eine zuverlässige Betätigung von Werkzeugköpfen gewährleistet. Ferner wird vermieden, dass der Werkzeugkopf beschädigt wird, weil er sich vom Roboterarm löst.
